联轴器不对中时，振动不一定表现在联轴器两端！

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关于转子不对中的振动问题，不在于不对中的偏移量是多少，而是取决于系统对不对中的适应能力。不对中引起的不同征兆，除了作为对中偏移量的函数外，还会受到速度、力矩等其它状态的影响。由于受到对中角度的问题，长衬套要比短衬套对不对中的适应能力高；但对于高速机器来说，长衬套的悬臂问题容易引起动力学方面的问题，因此联轴套长度很少超过45cm。按照一般经验，每一厘米联轴套长度的偏移量在5微米之内为安全值，不超过此值可允许连续运行。
存在较大不对中时，其故障形式最可能表现为弹性元件的损坏，如膜片或弹性柱销等，但也有一些其它类型的联轴器，其强度高于邻近轴承。因此，当造成轴承损坏时，联轴器却只有轻微损伤。有时联结力能够强大到足以使联轴器邻近系统达到稳定，从而消除不对中征兆。当发生这种情况时，不对中的强烈反应不发生在联轴器处，而是表现在轴承的自由端。

转子不对中形成原因

不对中的原因除设计、加工误差外，运行中很多因素也会形成新的不对中，可分为冷态不对中和热态不对中两种情况。其中，冷态不对中主要是指在室温下由于安装误差造成的对中不良；热态不对中指机组在运行过程中由于温度等因素造成的不对中，其主要原因有以下几方面。

01、联轴器自身的影响
  · 对轮平面瓢偏，当拧紧靠背轮螺丝后，转子将产生静变形（即挠度），在轴颈上会呈现较大的晃摆，在旋转状态处静变形将产生旋转的强迫振动。

  · 对轮连接螺栓有紧力差别，其产生的后果将会像瓢偏一样。

  · 两个对轮止口或连接螺栓节圆不同心，当拧紧靠背螺丝后，两个转子会产生偏心，这种偏心在旋转状态下直接产生激振力，而且以力偶形式作用在两个相邻的轴承上。靠背轮本身及连接缺陷所造成振动的特点是：振动的主要分量与转速相符，但包含有一定的非基波分量，因此在激起普通强迫振动的同时，可能还会激起高次谐波和分谐波共振。

02、其它因素的影响
  · 设备保温不良，受热不均，使机座产生热变形。

  · 设备超负荷运行，改变了设备受力状态。

  · 机器基础、底座沉降不均使对中超差和软地脚造成对中不良。

  · 由于转子的挠性和重量分配不均匀，转子在安装之后产生原始弯曲，进而影响对中。

  · 因管道系统的压力造成的扭曲变形。

转子不对中种类

现场设备存在两种不对中形式，联轴器不对中和轴承不对中。联轴器不对中又分为平行不对中、角度不对中，以及两种形式同时存在的综合不对中，如下图所示。现场遇到的通常是综合不对中，即有平行不对中也有角度不对中，但是一般情况下，其中一种为主因另一种为次因。

转子不对中形式

转子不对中振动机理

01、刚性联轴器不对中
刚性联轴器平行不对中时，两转子分别绕着各自的旋转中心旋转，但在联结螺栓的强制作用下，存在着把偏移的两轴心拉到一起的趋势。在不对中的方向上，一个螺孔的旋转半径受到压缩，另一个则受到拉伸，每转动180°，各螺孔旋转半径拉伸和压缩交变一次，作用在半联轴器上的力也交变一次；每旋转一周，则交变两次，使转子在径向产生二倍频振动，联轴器两侧径向振动的相位差为180°，是反相的。

刚性联轴器角度不对中时，两轴线相交成一定的角度，半联轴器端面之间存在一定的张口。在联结螺栓拉力的强制作用下，两轴存在一个弯矩。转子每旋转一周，弯矩的作用方向交变一次，弯矩所引起的轴的弯曲变形也变化一次，从而使转子在径向产生工频振动，联轴器两侧径向工频振动是同相位的。此外，每旋转一周，在螺栓拉力的作用下，半联轴器还要带着转子沿轴向窜动一次，使转子还要产生轴向工频振动，联轴器两侧轴向工频振动的相位反相。

轴系不对中的实际情况，几乎不存在单一的平行不对中或单一的角度不对中，往往是两者同时存在的综合不对中，因此刚性联轴器不对中时，表现为既有二倍频振动，又有工频振动。

02、齿式联轴器不对中
齿式联轴器平行不对中时，会在径向产生二倍频振动，而相位是基频的两倍。齿式联轴器角度不对中时，在旋转过程中齿面会发生相对滑动，并产生相应的摩擦力和摩擦力矩。角度不对中状态下的啮合点产生滑动变化，每旋转一周，齿面滑动方向发生二次突变，也就是摩擦力和摩擦力矩的方向发生了二次突变，从而形成二次冲击性振动。同时，也沿轴向窜动一次。

因此，齿式联轴器角度不对中时，会在径向产生二倍频振动，联轴器两侧轴承径向振动的相位差为180°；同时也会在轴向产生较大的一倍频振动。由于齿式联轴器在结构上几乎都设有中间轴（齿套、短接），即使两转子为平行不对中，中间轴总要产生偏斜，因此表现在半联轴器与中间轴之间仍然是角度不对中。也就是说，对于齿式联轴器不论是哪种情况的不对中，都会产生径向二倍频振动，联轴器两侧轴承径向振动的相位差为180°。

03、膜片联轴器不对中
膜片联轴器为金属挠性联轴器，具体又分为膜盘式和叠片式，其补偿不对中和隔振能力很强，近年来在旋转机械中得到了广泛的应用。

由于结构上几乎都设有中间轴，因此挠性膜片的受力主要为角度不对中所引起的力矩变化。对于具有n 个螺栓的联轴器，会产生n 倍频的振动（这里n为偶数，n为奇数时，为2n 倍频振动）。由于要传递动力和满足自身的强度，挠性膜片并非呈百分之百的弹性。因此，膜片联轴器仍然具有一定的刚性联轴器的特性，仍然会产生二倍频、工频振动。

当存在转子不对中时，会引起转子、轴承、联轴器等部件的附加载荷，从而改变转子系统正常的动态特性，如振动增大、轴承磨损、转子挠曲等等。

来源：非标机械设计学习分享微信公众号（ID：fbjxsjxxfx）